非球面相対面偏心測定機　ROUNDTRACER EXTREME

非球面レンズ相対面偏心測定機　ROUNDTRACER EXTREME

現場エンジニアの要望をとことん取り入れ、
ミツトヨの真円度測定技術を
非球面レンズの「相対面偏心・外径偏心・アス」測定に応用
非球面レンズの相対面の偏芯測定は数ある形状測定の中でも難物測定の類に入ります。まず両非球面であればサンプルを反転させて上下別々に測定する必要があります。又自ずと測定時間も長く掛かります。この課題は皆さんご存知の超高精度３次元測定機で行っておられる事と思いますが本当にこれらの装置しか測れ無いのでしょうか？

①真円度測定機の基本技術を非球面レンズに応用
②非球面軸の芯出し・アライメントの自動化が可能
③精度は1μｍ以下
④測定時間が僅か5分～10分
⑤治具代のコスト削減

真円度測定機の基本機能と測定対象

真円度測定機の機能と非球面レンズの測定対象
真円度測定機の基本機能はもちろん、軸対称非球面を回転テーブルの中心にアライメントする機能を開発。パートプログラム作成ウィザードにより、これまで難しかった非球面金型やレンズの偏心が簡単に測定できるようになりました。特に光学系で多用されるメニスカスレンズに於ける片面非球面、反対面球面の様な場合は下記の測定が可能です。

１．球面側の球心と非球面軸のズレ量
２．それらの倒れ角（換算値にて）
３．非球面軸と外径の偏芯量
４．非球面軸とコバ面との倒れ角

以上は光学設計者にとって必要な情報です。これらの自動測定を可能とした唯一の装置それがこの『RTX』です。

非球面レンズと金型測定

非球面レンズの相対面偏心と金型・胴型の真円度を1μmオーダーで測定

1台の測定機で偏心に関する測定がすべて完結

1台の測定機で「成形レンズ面」「心取り面」「金型」「胴型」すべて測定できます。レンズ用、金型用とスタイラスを変える必要がないので、複数のユーザーでスタイラスを使い分けることなく測定することができます。
この1台で偏心に関する測定がすべて完結するので、測定機が変わることによる測定誤差が減少し、レンズの偏心量＝金型のクリアランスとして正確な測定評価が可能です。

非球面レンズのアス、表面性状(うねり、粗さ)をnmオーダーで測定

アス測定の短縮は、製品・設計品質を大きく高める
5分の偏心測定時間の中で、同心円状に取得した平面度データを使ってnmオーダーのアス評価が可能です。これまで測定時間がかかることから十字断面計測で代用されていましたが、アス最大位置を正確に走査することは困難です。抜き取り検査や金型保証とされていた偏心、アスの測定を短縮し、数多く測定できることは製品、設計品質を大きく高めます。

現場エンジニアが推奨する使用方法

開発に携わった「現場エンジニアの声」

開発コンセプトは、『早く正確に』
～1人の作業者の有効活用時間を多くする～

充分な精度や機能に加え、1個の測定時間は短く、作業員の「付きっきり」という拘束時間の短縮

業界標準装置は、装置に付きっきりで測定が必要です。たとえ、オペレーションに慣れていてもレンズ1個測定するのに数十分はかかります。『早く正確に』をコンセプトに他の測定機との相関取りを行い、RTXはタクトを早めつつも測定精度を確保した測定条件をデフォルトで入れています。また測定プログラム作成も直感的でかつウィザードに沿ってすぐにでき、測定はレンズを吸着させてスタートボタンを押すだけで5分後には結果が得られます。更に前機種のRA2200よりコラムの精度が上がり、金型の測定にも十分な結果が得られるためこれまで幾何公差指示だけだった金型のクリアランス設計にもRTXの測定結果をフィードバック出来ます。

作業員によるレンズを上下反転させる作業は必要ありません。

レンズの両面測定には、測定の途中で上下をひっくり返す必要があります。本装置は検出器をレンズの上面から下面へ移動させることができる為、計測途中にレンズを上下反転させる作業は発生しません。したがって、作業員の拘束時間が短縮され、測定中は別の作業に安心して取組むことができます。

各レンズ毎の専用治具は不要

各レンズ毎の専用治具は必要とせず、治具にレンズを吸着するのみ。
測定に必要な治具代は1セットで済み、コスト削減ができます。

スタイラスや検出器は全てミツトヨ標準品

ミツトヨ標準品の粗さ測定器用スタイラスを使用し、消耗しても安価で交換しやすくなっています。また１本のスタイラスでガラスも超硬もキズレスで測定可能です。

(上下左右どの方向も0.75mN低測定圧を実現)

基本原理

本来、この装置は真円度測定機です。例えば回転ステージ上に円柱を搭載し、その真円度を測定する場合、下記のアライメント方法でステージ回転軸と円柱の軸を合致させます。

先ず円柱側面の２ヵ所に接触端子を当てます。もし円柱に傾斜があれば
１．端子の軌跡は楕円になる
２．２ヵ所の楕円中心のＸＹ座標がズレる
（※下図の左の状態）